Оглавление:
Твердость материалов
- Твердость материала В производстве имеется ряд недостатков для быстрого контроля свойств изготавливаемых деталей, например, контроль прочности после нагрева или термохимической обработки, методы испытаний на растяжение, если это необходимо. Используется сравнительная оценка свойств материала, а измерение твердости позволяет избежать получения образцов и разрушения. Твердость (// *) — способность материала противостоять проникновению другого более твердого объекта. Когда в материал вдавливается посторонний предмет, происходит локальная пластическая деформация с дальнейшим увеличением нагрузки из-за локального разрушения. Индекс твердости напрямую связан с показателями прочности и пластичности.
Чем тяжелее материал, тем хуже обработка. Твердость также зависит от износостойкости. Испытания на твердость характеризуются скоростью выполнения и не связаны с отказом компонентов. Есть несколько способов определения твердости. Выбор метода зависит от твердости испытуемого материала, толщины, размера и формы изделия. Метод Бринелля основан на толкании закаленного стального шарика диаметром 2,5 в поверхность испытуемого материала. 5 или 10 мм под действием силы F, прикладываемой перпендикулярно поверхности изделия в течение определенного времени.
Твердость материала также тесно связана с технологичностью. Людмила Фирмаль
Значение твердости по Бринеллю представляет собой отношение площади нагрузки F и сферического отступа A, то есть F / a. Твердость по Бринеллю в условиях испытания представляет собой время выдержки при нагрузке 10 мм, F-3000 кгс и 10-15 с, число и буква HB, представляющие число твердости (например, 120 HB, 120 — число твердости, кгс / мм2; HB-твердость По Бринеллю). Для других условий испытаний условия испытаний показаны в следующем порядке после буквы НВ. Диаметр шара, нагрузка и время выдержки под нагрузкой, деленное на наклон
Линия (например, 120 HB 5/750/20, 120 — число твердости, кгс / мм2, HB — твердость по Бринеллю, 5 — диаметр шарика, мм, 750 — нагрузка, кгс, 20 — время выдержки, с) Существует таблица для перевода диаметра печатного материала в твердость HB. Выбор диаметра шарика зависит от толщины детали. Чтобы исключить деформацию изгиба, минимальная толщина образца должна быть как минимум в 10 раз больше глубины печати. Испытание материалов с твердостью до 450 HB по методу Бринелля. Это связано с твердостью отвержденного шарика. Этот метод не может определить твердость пленок и деталей после химической термообработки, поскольку толщина обработанного поверхностного слоя мала.
- Согласно методу Роквелла твердость определяется разницей в глубине, через которую проникает алмазный конус с углом вершины 120 ° или шарик из закаленной стали диаметром 1,588 мм под действием двух последовательно приложенных нагрузок. : Запасной, 10 кгс и всего -60, 100 или 150 кгс, сумма предварительной нагрузки и основной нагрузки. Три шкалы используются для определения значения твердости. Шкала B соответствует отступу мяча, а значение твердости указано в HRB. Для более твердых материалов используются шкалы A и C, которые соответствуют углублению в алмазном конусе. Сначала индентор проталкивают на поверхность образца с предварительной нагрузкой.
Затем подается основная нагрузка (-50 кгс для шкалы A, -90 кгс для шкалы B, -140 кгс для шкалы C). После удаления значение твердости зависит от глубины печати. Твердость по Роквеллу измеряется в произвольных единицах. Значение, соответствующее осевому смещению индентора на 0,002 мм, считается единицей твердости. Шкалы A, B и C имеют следующие пределы для измерения твердости: Шкала A-70 … 85 единиц. (Твердые сплавы, изделия с высокой твердостью поверхности); шкала C-20 … 67 единиц (термообработанная сталь); шкала B-25 … 100 единиц
Предварительные нагрузки не удаляются до конца теста, обеспечивая точность измерений. Людмила Фирмаль
(Мягкие металлы и сплавы). Твердость по Роквеллу обозначается числом, представляющим номер твердости, и буквой HR со шкалой (например, 60 HRC, 60 — это число твердости, HR — это твердость по Роквеллу, а C — шкала твердости). Метод Роквелла широко использовался из-за его высокой производительности (комбинация операций нажатия) Denter и измерение размера печати), универсальность, малый размер печати. Для диапазона значений твердости между твердостью по Бринеллю и твердостью по Роквеллу возникает следующая зависимость: 1 HRC «10 HB. Метод Виккерса состоит в том, чтобы протолкнуть правильную четырехгранную алмазную пирамиду в исследуемый материал под углом 136 ° между противоположными гранями.
Значение твердости по Виккерсу рассчитывается путем деления нагрузки на площадь поверхности отпечатка пирамиды. Обычно используется таблица, в которой числа твердости находятся по всей длине диагонали печати. Если для измерения твердости используется нагрузка F-30 кгс и время выдержки 10 … 15 с, твердость обозначается буквами HV и числом, характеризующим число твердости (например, HV300, HV — твердость по Виккерсу, 300 — Число твердости, кгс / мм2). В других режимах измерения за символом HV следует число, обозначающее нагрузку и время выдержки, разделенные косой чертой, за которым следует число твердости (например, HV 30 / 20-300, твердость HV-Vickers; 30- Нагрузка, кгс; время 20 экспозиции, с; значение твердости 300).
Почти полное совпадение значений твердости по Виккерсу и Бринеллю наблюдается в диапазоне 100-450 HB. Метод Виккерса широко используется для определения твердости тонких образцов и тонких поверхностных слоев металла после химической термообработки, а также мелких и сложных фасонных деталей. Экспериментально установлено, что значение твердости можно использовать для оценки предела прочности материала при растяжении awf, условного предела текучести a0> 2 и модуля упругости E. Следовательно, для конструкционной углеродистой стали с HB> 150 a0) от 2 до 0,2 HBia, 0,345 HB, латунный AWR «0,5 HB; дюралюминий a», ~ (0,36 … 0,37) HB и т. Д.
Смотрите также:
